月桂冠综合研究所开发出了生物乙醇生产新技术。可以利用稻壳及稻草等非食用植物原料直接生产乙醇。该技术是通过将曲霉基因植入清酒酵母获得的“超级酵母”实现的。使植物处于可以发酵状态的预处理,也非原来的使用化学药品,而是以高温高压状态下的水来进行。
该研究作为独立行政法人——科学技术振兴机构(JST)的“革新技术开发研究事业”的一环,由东北大学、神户大学、京都大学的研究人员共同实施。其成果将于3月28日在社团法人日本农艺化学会2008年度大会上发表。
生物乙醇的原料——植物纤维素具有化学性稳定且坚固的结构,因此首先要通过称为“亚临界水处理”的方法进行预处理来软化结构,使之成为可以发酵状态。在“亚临界”条件下,水处于150~370℃的高温高压状态,且呈强酸性,但随着温度和压力下降会迅速恢复到中性。可以利用比超过临界点(水温374℃、22.1MPa的高温、高圧)的“超临界”状态下的处理更简易的装置,对植物纤维素进行预处理。比用已实用化的硫酸等化学药品的预处理,在环保及安全性方面更加出色。
酿酒用“超级酵母”通过把从曲霉中发现的、用来作纤维素分解酶的基因植入清酒酵母中,以使酶像千手观音的手那样在高密度排列在酵母细胞表面。
酿酒时通常分两路进行,一路是“曲霉”将淀粉分解成糖;另一路是利用“酵母”使糖发酵而产生酒精。而此次开发的超级酵母由于具有曲霉的功能,因此可以直接利用亚临界水预处理过的纤维素制造乙醇。
以“亚临界水处理”作清洁简易的预处理,同时利用“超级酵母”简单高效生产乙醇的技术,在各植物原料产地,分散采用小型设备进行生产。目前利用稻壳及稻草生成乙醇已通过实验证实。今后还将推进提高酒精产量及产率的研究等,以实现该技术的实际应用。